風(fēng)電儲能系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及海上風(fēng)電場領(lǐng)域，具體而言，涉及一種風(fēng)電儲能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]海上風(fēng)電場由于離陸地較遠(yuǎn)，通常通過背靠背高壓直流系統(tǒng)或柔性直流系統(tǒng)與陸地上電力系統(tǒng)進(jìn)行連接，如圖1所示，高壓直流系統(tǒng)的兩個變流器(整流器和逆變器)之間，通常經(jīng)過直流海底電纜進(jìn)行連接。部分距離較近的海上風(fēng)電場，也可以不采用高壓直流系統(tǒng)，直接與陸上電力系統(tǒng)進(jìn)行連接，如圖2所示。
[0003]然而，由于風(fēng)速變化快，因此海上風(fēng)電場輸出功率也時刻發(fā)生較大的變化，如圖3所示，這導(dǎo)致圖1和圖2中的交流母線2#的電壓會不斷發(fā)生較大的變化，影響了陸上電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量和安全穩(wěn)定運行。
[0004]針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型實施例提供了一種風(fēng)電儲能系統(tǒng)，以至少解決由于海上風(fēng)電系統(tǒng)輸出功率波動大造成的陸上電力系統(tǒng)的電能穩(wěn)定性較差以及低壓穿越的技術(shù)問題。
[0006]根據(jù)本實用新型實施例的一個方面，提供了一種風(fēng)電儲能系統(tǒng)，包括:與海底電纜連接的傳輸電纜，用于傳輸電能；功率變換裝置，與所述傳輸電纜連接，用于對接收到的電能進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換；儲能裝置，與所述功率變換裝置連接，用于存儲經(jīng)功率轉(zhuǎn)換后的電能。
[0007]進(jìn)一步地，所述功率變換裝置為直流變換器；所述直流變換器用于將來自所述傳輸電纜的具有第一電壓的直流電能轉(zhuǎn)換為具有第二電壓的直流電能，或者，將來自所述儲能裝置的具有第二電壓的直流電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的直流電能；所述儲能裝置還用于接收并存儲所述具有第二電壓的直流電能；所述傳輸電纜還用于接收所述具有第一電壓的直流電能。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一電壓高于所述第二電壓，所述傳輸電纜為直流電纜。
[0009]進(jìn)一步地，所述功率變換裝置為逆變器；其中，所述逆變器用于將來自所述傳輸電纜的具有第三電壓的交流電能轉(zhuǎn)換為具有第四電壓的直流電能，或者，將來自所述儲能裝置的具有第四電壓的直流電能轉(zhuǎn)換為具有第三電壓的交流電能；所述儲能裝置還用于接收并存儲所述具有第四電壓的直流電能；所述傳輸電纜還用于接收所述具有第三電壓的交流電能。
[0010]進(jìn)一步地，所述第三電壓高于所述第四電壓，所述傳輸電纜為交流電纜。
[0011]進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括:用于承載所述功率變換裝置以及儲能裝置的承載裝置。
[0012]進(jìn)一步地，所述承載裝置為船。
[0013]進(jìn)一步地，所述儲能裝置包括以下一種或幾種儲能元件的組合:渦輪、鉛酸電池、液態(tài)電池以及壓縮空氣儲能系統(tǒng)。
[0014]在本實用新型實施例中，采用設(shè)置與海底電纜連接的傳輸電纜、與傳輸電纜連接的功率變換裝置以及與功率變換裝置連接的儲能裝置的方式，通過儲能裝置存儲電能，在海上風(fēng)電場輸出功率發(fā)生變化時進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到了陸上風(fēng)電系統(tǒng)接收到較為穩(wěn)定的電能的目的，從而實現(xiàn)了增強陸上電力系統(tǒng)的電能穩(wěn)定性及安全性的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了由于海上風(fēng)電系統(tǒng)輸出功率波動大造成的陸上電力系統(tǒng)的電能穩(wěn)定性較差以及低壓穿越的技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0015]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0016]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種海上風(fēng)電場與陸上電力系統(tǒng)連接的示意圖；
[0017]圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的另一種海上風(fēng)電場與陸上電力系統(tǒng)連接的示意圖；
[0018]圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的海上風(fēng)電場輸出功率隨時間變化的示意圖；
[0019]圖4根據(jù)是本實用新型實施例的一種可選的風(fēng)電儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5根據(jù)是本實用新型實施例的另一種可選的風(fēng)電儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6根據(jù)是本實用新型實施例的又一種可選的風(fēng)電儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7根據(jù)是本實用新型實施例的又一種可選的風(fēng)電儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0024]需要說明的是，本實用新型的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本實用新型的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
[0025]根據(jù)本實用新型實施例，提供了一種風(fēng)電儲能系統(tǒng)的實施例。圖4是根據(jù)本實用新型實施例的風(fēng)電儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，風(fēng)電儲能系統(tǒng)包括如下組成部分:與海底電纜408連接的傳輸電纜402、功率變換裝置404以及儲能裝置406。
[0026]其中，與海底電纜408連接的傳輸電纜402，用于傳輸電能；功率變換裝置404，與所述傳輸電纜402連接，用于對接收到的電能進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換；儲能裝置406，與所述功率變換裝置404連接，用于存儲經(jīng)功率轉(zhuǎn)換后的電能。
[0027]本實用新型實施例的風(fēng)電儲能系統(tǒng)，采用設(shè)置與海底電纜連接的傳輸電纜、與傳輸電纜連接的功率變換裝置以及與功率變換裝置連接的儲能裝置的方式，通過儲能裝置存儲電能，在海上風(fēng)電場輸出功率發(fā)生變化時進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到了陸上風(fēng)電系統(tǒng)接收到較為穩(wěn)定的電能的目的，從而實現(xiàn)了增強陸上電力系統(tǒng)的電能穩(wěn)定性及安全性的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了由于海上風(fēng)電系統(tǒng)輸出功率波動大造成的陸上電力系統(tǒng)的電能穩(wěn)定性較差以及低壓穿越的技術(shù)問題。
[0028]可選地，所述功率變換裝置為直流變換器；所述直流變換器用于將來自所述傳輸電纜的具有第一電壓的直流電能轉(zhuǎn)換為具有第二電壓的直流電能，或者，將來自所述儲能裝置的具有第二電壓的直流電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的直流電能；所述儲能裝置還用于接收并存儲所述具有第二電壓的直流電能；所述傳輸電纜還用于接收所述具有第一電壓的直流電能。
[0029]其中，直流變換器，也稱直流-直流(DC/DC)變換器，是一種將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓的裝置。
[0030]可選地，所述第一電壓高于所述第二電壓，所述傳輸電纜為直流電纜。
[0031]本實用新型實施例中，由于儲能裝置能夠存儲的電能的電壓一般較低，而海上風(fēng)電場發(fā)出的電能的電壓較高，因此直流變換器需要對來自海上風(fēng)電場的電能進(jìn)行降壓并傳輸給儲能裝置進(jìn)行存儲，例如，將電壓為1000V的電能降為電壓為100V的電能，以及對儲能裝置的電能進(jìn)行升壓并傳輸給陸上電力系統(tǒng)。
[0032]可選地，所述功率變換裝置為逆變器；其中，所述逆變器用于將來自所述傳輸電纜的具有第三電壓的交流電能轉(zhuǎn)換為具有第四電壓的直流電能，或者，將來自所述儲能裝置的具有第四電壓的直流電能轉(zhuǎn)換為具有第三電壓的交流電能；所述儲能裝置還用于接收并存儲所述具有第四電壓的直流電能；所述傳輸電纜還用于接收所述具有第三電壓的交流電會K。
[0033]其中，逆變器是把直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的裝置。
[0034]可選地，所述第三電壓高于所述第四電壓，所述傳輸電纜為交流電纜。
[0035]本實用新型實施例中，由于儲能裝置能夠存儲的電能的電壓一般較低且